陸地棉較窄的遺傳基礎(chǔ)限制了其遺傳改良的潛力,挖掘海島棉優(yōu)異外源基因,對(duì)于改良現(xiàn)有陸地棉栽培品種的農(nóng)藝性狀具有重要意義。為了揭示海島棉基因組在陸地棉遺傳背景中的遺傳效應(yīng),本研究以供體親本海島棉3-79與受體親本陸地棉栽培種鄂棉22號(hào)（Emian22）組合,通過(guò)雜交與回交方法構(gòu)建的棉花海陸種間染色體置換系群體為基礎(chǔ),結(jié)合以PCR擴(kuò)增為基礎(chǔ)的分子標(biāo)記技術(shù)和高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)染色體置換片段進(jìn)行鑒定評(píng)估,著重分析了棉花海陸種間置換系群體產(chǎn)量、纖維品質(zhì)、棉籽含油量等農(nóng)藝性狀的遺傳效應(yīng),并對(duì)群體中葉片大小突變材料進(jìn)行了QTL定位,最后解析了海陸種間材料在棉籽油份形成過(guò)程中的基因表達(dá)情況。主要結(jié)果如下:1. 棉花海陸種間染色體置換系遺傳效應(yīng)分析本研究對(duì)棉花海陸種間染色體置換系的遺傳效應(yīng)進(jìn)行了分析。首先分別利用傳統(tǒng)SSR等分子標(biāo)記和全基因組重測(cè)序獲得SNP標(biāo)記,對(duì)棉花海陸種間染色體置換系群體進(jìn)行染色體導(dǎo)入片段鑒定。利用515個(gè)分子標(biāo)記在325份材料中共檢測(cè)到480個(gè)染色體置換片段,染色體置換片段總長(zhǎng)為2695.19 c M,覆蓋整個(gè)棉花基因組的78.42%,其中A亞基因組為73.73%,D亞基因組為83.... 

【文章頁(yè)數(shù)】：148 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略詞表
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 研究背景
    1.2 染色體置換系概述
        1.2.1 染色體置換系簡(jiǎn)介
        1.2.2 染色體置換系在作物遺傳育種中的應(yīng)用
            1.2.2.1 復(fù)雜性狀的遺傳解析與QTL定位
            1.2.2.2 利用置換系進(jìn)行雜種優(yōu)勢(shì)的評(píng)估
            1.2.2.3 利用置換系進(jìn)行遺傳改良與基因聚合育種
    1.3 高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)作物育種的影響
    1.4 作物數(shù)量性狀基因(QTL)定位
        1.4.1 QTL定位原理
        1.4.2 遺傳連鎖分析
        1.4.3 關(guān)聯(lián)分析
        1.4.4 混合分組分析
    1.5 植物油份合成代謝研究概述
    1.6 研究目的和意義
第二章 棉花海陸種間染色體置換系遺傳效應(yīng)分析
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 試驗(yàn)材料
        2.2.2 所用試劑
        2.2.3 田間種植與管理
        2.2.4 基于SSR分子標(biāo)記鑒定
        2.2.5 基于全基因組重測(cè)序的變異分析
        2.2.6 表型性狀考察及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
        2.2.7 QTL定位
        2.2.8 纖維品質(zhì)加性效應(yīng)來(lái)源評(píng)估
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 基于PCR的分子標(biāo)記鑒定
        2.3.2 基于全基因組重測(cè)序鑒定
        2.3.3 SSR分子標(biāo)記與重測(cè)序染色體置換片段檢測(cè)結(jié)果比較
        2.3.4 田間表型性狀結(jié)果
        2.3.5 表型性狀相關(guān)性分析
        2.3.6 置換系群體特異突變性狀的遺傳解析
        2.3.7 置換系農(nóng)藝性狀及棉籽含油量QTL分析
        2.3.8 纖維品質(zhì)性狀加性效應(yīng)來(lái)源評(píng)估
    2.4 討論
        2.4.1 作物染色體置換系構(gòu)建策略
        2.4.2 海陸種間農(nóng)藝性狀遺傳效應(yīng)分析
第三章 葉片大小突變體QTL的精細(xì)定位
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 試驗(yàn)材料
        3.2.2 技術(shù)路線
        3.2.3 田間種植與管理
        3.2.4 葉片性狀考察與分析
        3.2.5 多態(tài)性分子標(biāo)記的開發(fā)
        3.2.6 QTL定位
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 大葉表型性狀考察
        3.3.2 葉片表皮細(xì)胞觀察
        3.3.3 大葉性狀QTL初定位
        3.3.4 葉面積性狀QTL的精細(xì)定位
        3.3.5 候選基因預(yù)測(cè)
    3.4 討論
第四章 棉花海陸種間棉籽油份相關(guān)基因的表達(dá)差異分析
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 試驗(yàn)材料
        4.2.2 棉籽發(fā)育轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析
            4.2.2.1 樣品準(zhǔn)備
            4.2.2.2 海陸棉種棉籽油份合成差異基因分析
            4.2.2.3 GO和 KEGG富集分析
            4.2.2.4 棉籽油份合成基因表達(dá)譜繪制
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 棉籽發(fā)育過(guò)程中基因表達(dá)
        4.3.2 棉籽發(fā)育過(guò)程中基因表達(dá)差異分析
        4.3.3 棉籽發(fā)育過(guò)程中差異表達(dá)基因GO和 KEGG富集分析
        4.3.4 脂質(zhì)代謝相關(guān)差異表達(dá)基因的KEGG富集分析
        4.3.5 油份代謝相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子
        4.3.6 海陸棉種棉籽油份基因表達(dá)圖譜
        4.3.7 油份相關(guān)基因變異解析
        4.3.8 候選基因預(yù)測(cè)
    4.4 討論
        4.4.1 海陸種間棉籽油份合成基因表達(dá)網(wǎng)絡(luò)比較
        4.4.2 海島棉棉籽油份積累基因調(diào)控
參考文獻(xiàn)
附錄1 棉花DNA提取
附表1 CSSLs染色體置換片段統(tǒng)計(jì)
附表2 置換片段Block劃分信息
附表3 葉面積QTL分析中使用引物
附表4 葉面積QTL區(qū)間內(nèi)候選基因組織表達(dá)模式
附表5 油份轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
附圖1 棉籽發(fā)育過(guò)程中差異基因的GO分析
博士期間發(fā)表論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Strategies to enhance cottonseed oil contents and reshape fatty acid profile employing different breeding and genetic engineering approaches[J]. Iram Sharif,Jehanzeb Farooq,Shahid Munir Chohan,Sadaf Saleem,Riaz Ahmad Kainth,Abid Mahmood,Ghulam Sarwar.  Journal of Integrative Agriculture. 2019(10)
[2]基于陸地棉背景的海島棉染色體片段導(dǎo)入系產(chǎn)量性狀QTL定位[J]. 朱協(xié)飛,王鵬,司占峰,張?zhí)煺?  作物學(xué)報(bào). 2017(12)
[3]Relationship between plant canopy characteristics and photosynthetic productivity in diverse cultivars of cotton（Gossypium hirsutum L.）[J]. Guoyi Feng,Honghai Luo,Yali Zhang,Ling Gou,Yandi Yao,Yongzeng Lin,Wangfeng Zhang.  The Crop Journal. 2016(06)
[4]棉籽油脂肪酸組成分析與評(píng)價(jià)[J]. 王美霞,周大云,馬磊,徐雙嬌,魏守軍,楊偉華,王延琴,杜雙奎.  食品科學(xué). 2016(22)
[5]分子標(biāo)記技術(shù)在作物育種中的應(yīng)用與展望[J]. 李元龍,王中華.  河南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
[6]Development, identification and utilization of introgression lines using Chinese endemic and synthetic wheat as donors[J]. Liqing Gu,Bo Wei,Renchun Fan,Xu Jia,Xianping Wang,Xiangqi Zhang.  Journal of Integrative Plant Biology. 2015(08)
[7]海島棉染色體片段導(dǎo)入系改良新陸早40號(hào)黃萎病抗性研究[J]. 陳紅,宋慶平,宿俊吉,李吉蓮,劉萍.  新疆農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(05)
[8]陸地棉背景下海島棉第18染色體片段置換系的培育及相關(guān)農(nóng)藝性狀QTL定位[J]. 付央,苑冬冬,胡文靜,蔡彩平,郭旺珍.  作物學(xué)報(bào). 2013(01)
[9]新一代測(cè)序技術(shù)的應(yīng)用及其對(duì)作物分子育種的影響[J]. 代軍杰,喻樹迅,龐朝友,宋美珍,范術(shù)麗.  中國(guó)棉花. 2012(04)
[10]Development of Gossypium barbadense chromosome segment substitution lines in the genetic standard line TM-1 of Gossypium hirsutum[J]. WANG Peng, DING YeZhang, LU QiongXian, GUO WangZhen ＆ ZHANG TianZhen National Key Laboratory of Crop Genetics ＆ Germplasm Enhancement, Cotton Research Institute, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China.  Chinese Science Bulletin. 2008(10)

博士論文
[1]多組學(xué)數(shù)據(jù)揭示棉花纖維發(fā)育的遺傳學(xué)和表觀遺傳學(xué)基礎(chǔ)[D]. 王茂軍.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]甘藍(lán)型油菜每角粒數(shù)主效QTL qSS.C9的克隆和功能研究[D]. 李世鵬.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]甘藍(lán)型油菜導(dǎo)入系構(gòu)建、重要農(nóng)藝性狀QTL分析和白花基因克隆[D]. 張豹.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[4]棉花種間導(dǎo)入系的構(gòu)建、新型標(biāo)記的開發(fā)與高密度遺傳圖譜的構(gòu)建[D]. 李夕梅.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013

碩士論文
[1]陸地棉紅株突變Re基因的精細(xì)定位及表達(dá)分析[D]. 張貝貝.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]陸地棉棉仁含油量的關(guān)聯(lián)與連鎖分析[D]. 趙文霞.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]GhLTP在棉花纖維發(fā)育中的功能研究[D]. 郭永艷.西南大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3658920